Müofibrillid ja sarkomeerid

Lihasrakkudes olev tsütoplasmaatiline vedelik on suures osas hõivatud müofibrillidega, mis moodustavad kontraktsioonikomponendi.

Iga lihaskiud koosneb umbes 1000 müofibrillist, mis on ümbritsetud sarkoplasmaatilise retikulumiga; müofibrillid ulatuvad kogu kiu pikkusele ja on paigutatud pikkadeks pikisuunalisteks kimpudeks.

Iga müofibrilli paksus on vahemikus 0,5 kuni 2 µm, pikkusega 10 kuni 100 mikronit (1 mikron = 1/1000 mm).

Nagu oodatud, ümbritseb müofibrille sarkoplasmaatiline retikulum, keerukas vesiikulite ja tuubulite süsteem, mis tekitab sarkotubulaarse süsteemi. Selle struktuuri eesmärk on koguneda kontraktsiooniks vajalik kaltsium.

Liikudes üha enam mikroskoopilisse, avastame, et müofibrillid koosnevad paralleelsetest müofilamentidest, mis on kahte tüüpi: paksud ja õhukesed.Heledate ja tumedate ribade korrapärase vaheldumise tõttu võib täheldada ka iseloomulikku triipu piki müofibrilli põhitelge.

Tumeid ribasid nimetatakse ribadeks või ketasteks A
Valgusribasid nimetatakse I bändideks
Iga I bänd on jagatud Z -joonega kaheks
Iga riba A on jagatud kaheks ribaks, nimega H, mis on paigutatud selle keskosasse.

Müofibrilli venitus kahe külgneva Z -joone vahel

(1/2 riba I + riba A + 1/2 riba I)

kannab nime SARCOMERO

Sarkomeer on müofibrilli struktuurne ja funktsionaalne üksus, st lihaste väikseim kokkutõmbumisvõimeline üksus.

Üksiku müofibrilli sees järgnevad erinevad sarkomeerid üksteisele, justkui moodustaksid kõrge silindrite virna. Lisaks on lihased kiud paigutatud paralleelselt, nii et vastavad sarkomeerid on joondatud. Teisisõnu, Z -joone kõrval müofibrilli puhul on alati külgneva müofibrilli Z -joon; see sümmeetria tähendab, et tervikuna tundub kogu lihaskiud põiki vööt.

Müofilament

Elektronmikroskoobi all vaadatuna näib, et iga sarkomeer on moodustatud hõõgniitide kimbust, mis on paigutatud pikisuunas ja üksteisega paralleelselt. Nende müofilamentide komponendid on kaks valku, mida nimetatakse aktiiniks ja müosiiniks.

Iga sarkomeeri keskmes on umbes tuhat paksu hõõgniiti, mis koosnevad müosiinist. Nende valkude molekulid saavad oma otstes õhukeste niitidega seoseid, mis koosnevad "teisest proteiinist" aktiinist.

Skeletilihaskiudrakus paigutatakse need kokkutõmbuvad elemendid (paksud ja õhukesed niidid) registrisse ja on osaliselt omavahel ühendatud (üksteise peale asetatud).

Paksude (müosiinsete) niitide kimp asub sarkomeeri keskel ja moodustab riba A;
Aktiinist koosnev õhukeste niitide kimp asub sarkomeeri poolustel ja moodustab kaks poolriba I, mis ulatuvad kuni Z -ketasteni.

See keeruline struktuur on lihaste kokkutõmbumise alus, mis on võimalik tänu õhukeste niitide libisemisele paksude peale.

Kokkutõmbumise ajal lüheneb sarkomeer kahe Z hõõgniidi lähenemise tõttu:

kui hõõgniitide ja A -riba pikkus jääb muutumatuks, väheneb I -riba ja H -riba.

Nähtuse üldistus määrab müofibrillide, lihaskiudude, fastsikulite ja kogu lihase lühenemise. Huvitav on märkida, et iga sarkomeer võib puhkeolekus lühendada kuni 50% oma pikkusest.

Lihaste kokkutõmbumise ajal tekivad ja lahustuvad pidevalt aktomüosiini sillad, kui on olemas piisav kogus kaltsiumiioone ja ATP; me käsitleme seda aspekti paremini järgmises artiklis.

PIHENDUS, MIS ON ARENDATUD LIHUSKIUDUGA, on "OTSESELT SUHTES PAKSTE JA ÕHUKATE FILMIDE VAHEL KEHTETUD RISTSILDADE ARVULE.

Järelikult arendab liiga venitatud või kokkutõmbunud lihas vähem jõudu kui lihas, mis tõmbub kokku optimaalsest venitusastmest.

Pikkuse ja pinge suhe lihaste kokkutõmbumisel. Pilt näitab lihase tekitatud pinget selle pikkuse alusel enne treeningu / lihaste kokkutõmbumise algust. Keskendume oma tähelepanu aktiivse jõu kõverale (lihaste kokkutõmbumine), jättes punase välja kogujõu ja sinise osas üks passiivse jõu suhtes (sarkomeeri mitteühendavate komponentide tõttu - konnektiin / titiin); jälgides eelkõige aktiivjõuga seotud kõvera suundumust, märgime, et:

A) puudub aktiivne jõud, kuna müosiinipeade ja aktiini vahel puudub kontakt
A ja B vahel: müosiinipeade aktiini sidumissaitide suurenemise tõttu suureneb aktiivne jõud lineaarselt
Vahemiku B) ja C) vahel: aktiivne jõud jõuab oma maksimumini ja jääb suhteliselt stabiilseks; selles faasis on tegelikult kõik müosiini pead seotud aktiiniga
C ja D vahel: aktiivne jõud hakkab vähenema, kuna aktiiniahelate kattumine vähendab müosiinipeade jaoks saadaolevaid sidumissaite
E): kui müosiin põrkub kokku Z -kettaga, puudub aktiivne jõud, kuna kõik müosiinipead on aktiini külge kinnitatud; pealegi on müosiin Z -ketastel kokku surutud ja toimib vedruna, mis on kokkutõmbumise vastu proportsionaalse jõuga kokkusurumise aste (seetõttu lihaste lühenemine)